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2017 年度 実績報告書

複数代謝の統合的な制御による植物のストレス応答メカニズムの解明

研究課題

研究課題/領域番号 15J09097
研究機関国立研究開発法人理化学研究所

研究代表者

渡邊 俊介  国立研究開発法人理化学研究所, 環境資源科学研究センター, 特別研究員(PD)

研究期間 (年度) 2015-04-24 – 2018-03-31
キーワードMOCOS / ABA3 / ストレス応答 / 代謝制御
研究実績の概要

昨年度までの結果から,モデル実験植物シロイヌナズナのモリブデン補酵素硫化酵素ABA3がフラボノイド代謝,特にストレス適応に重要なアントシアニンの蓄積制御に関与することを突き止めた.最終年度にあたる本年度は,主に学術誌への投稿に向けて以下の成果を得た.
(1)ABA3によるアントシアニン蓄積誘導にABAあるいはアラントインが必要か否かを検証した.ABA3が生合成に必須である植物ホルモンABAや生理活性物質であるプリン中間体アラントインは環境ストレス応答を誘導する.そのため,これらの欠損がアントシアニン蓄積に何らかの影響を及ぼすことが推測される.そこで,ABAあるいはアラントインで処理したABA3変異体を酸化ストレスに曝したときのアントシアニン量を調査した.その結果,ABA3変異体のアントシアニン量の低下はABAやアラントインでは完全には回復しなかった.
(2)モリブデン酵素の欠損がアントシアニン蓄積に及ぼす影響を調査した.ABA3はいずれかのモリブデン酵素の活性化を介してアントシアニンの蓄積を制御すると予想される.そこで,モリブデン酵素の変異体を酸化ストレスに曝したときのアントシアニン量を調べた.これまでにモリブデン酵素として同定されているアルデヒド脱水素酵素(AAO1~4)とキサンチン脱水素酵素(XDH1)の変異体を調査した結果,非常に興味深いことに,ABA3変異体と同様の変異表現型を現す変異体は確認できなかった.
以上の結果から,ABA3がABAやアラントインとは独立したメカニズムでアントシアニン蓄積制御に関与し,その背後には未同定のモリブデン酵素や生理活性物質が存在していることが示唆された.
これらの成果は国内外の学会で積極的に発表した.また本課題の期間中に得られた研究成果を論文として取り纏めた(近日中には国際誌に投稿予定である).

現在までの達成度 (段落)

29年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

29年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (5件)

すべて 2018 2017 その他

すべて 雑誌論文 (1件) (うち国際共著 1件、 査読あり 1件) 学会発表 (3件) (うち国際学会 1件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Wounding Triggers Callus Formation via Dynamic Hormonal and Transcriptional Changes2017

    • 著者名/発表者名
      Ikeuchi Momoko、Iwase Akira、Rymen Bart、Lambolez Alice、Kojima Mikiko、Takebayashi Yumiko、Heyman Jefri、Watanabe Shunsuke、Seo Mitsunori、De Veylder Lieven、Sakakibara Hitoshi、Sugimoto Keiko
    • 雑誌名

      Plant Physiology

      巻: 175 ページ: 1158~1174

    • DOI

      https://doi.org/10.1104/pp.17.01035

    • 査読あり / 国際共著
  • [学会発表] 環境ストレス応答におけるシロイヌナズナのモリブデン補酵素硫化酵素ABA3の多面的な生理機能2018

    • 著者名/発表者名
      渡邊俊介,菅野裕理,澤田有司,田中 真帆,松井 章浩,平井優美,関 原明,坂本 敦,瀬尾光範
    • 学会等名
      第59回日本植物生理学会年会
  • [学会発表] 植物の環境適応において生理活性物質生産系を制御するモリブデン補酵素硫化酵素MOCOSの多面的生理機能2017

    • 著者名/発表者名
      渡邊俊介,澤田有司,田中 真帆,松井 章浩,平井優美,関 原明,坂本 敦,瀬尾光範
    • 学会等名
      2017年度生命科学系学会合同年次大会
  • [学会発表] Molybdenum cofactor sulfurase ABA3 has a novel role distinct from the biosynthesis of abscisic acid in stress tolerance of Arabidopsis2017

    • 著者名/発表者名
      Shunsuke Watanabe, Yuri Kanno1, Yuji Sawada, Akihiro Matsui, Maho Tanaka, Hiromi Yokota-Hirai, Motoaki Seki, Atsushi Sakamoto and Mitsunori Seo
    • 学会等名
      14th Bilateral Closure Symposium of GDRI Integrative Plant Biology Network
    • 国際学会
  • [備考]

    • URL

      http://www.yokohama.riken.jp/phytohormone/

URL: 

公開日: 2018-12-17  

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